時(shí)間：2015-10-16 09:40:21 作者：lynn 來(lái)源：鑫海棒磨機(jī)廠家
在我國(guó)，鉬資源非常豐富，占世界總量的37%左右，主要集中于河南、陜西、遼寧、河北等地，且絕大部分來(lái)源于斑巖型銅鉬礦。目前，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展對(duì)銅鉬的需求越來(lái)越大，但是，銅鉬資源存在著貧礦多富礦少、共伴生嚴(yán)重、其他有用組分多、嵌布粒度細(xì)、輝鉬礦與銅硫化礦可浮性相近等問(wèn)題，造成銅鉬分離的困難。因而，對(duì)于銅鉬分離技術(shù)的研究和應(yīng)用顯得較為重要。
2銅鉬浮選分離技術(shù)
目前，利用浮選處理銅鉬礦石較為普遍，工藝技術(shù)成熟，且指標(biāo)較好。原則上，銅鉬礦的浮選方式有混合浮選、優(yōu)先浮選、等可浮選三種，生產(chǎn)上大多數(shù)選擇混合浮選，但有時(shí)也采用優(yōu)先浮選或等可浮選。
2.1銅鉬的混合浮選技術(shù)
多數(shù)銅鉬礦采取混合浮選—銅鉬分離工藝，原因在于輝鉬礦與黃銅礦可浮性相近、伴生嚴(yán)重，此工藝成本較低、流程較簡(jiǎn)單。
2.1.1混合浮選環(huán)節(jié)
一般情況下，混合浮選捕收劑選用黃原酸鹽類(丁基黃藥)、輔助捕收劑烴類油(煤油)、松醇油作起泡劑、石灰和水玻璃作調(diào)整劑。葉力佳對(duì)安徽某低品位銅鉬礦進(jìn)行試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，煤油作捕收劑，BK301C作輔助捕收劑進(jìn)行銅鉬混浮，59g/t的用量即可實(shí)現(xiàn)銅和鉬回收率分別達(dá)到93.01%和73.2%，效果比其他輔助捕收劑好得多。馬克希莫夫則進(jìn)行了混合抑制劑(二氧化硫、石灰)抑制黃鐵礦的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)高游離氧化鈣濃度(700mg/L)可以起到抑制黃鐵礦作用，但同時(shí)也會(huì)抑制輝鉬礦不利于回收，回收率不超過(guò)45%;若采用二氧化硫與石灰(250mg/L)組合的方式也可抑制黃鐵礦，而鉬精礦的回收率可提高到57%～59%。
2.1.2銅鉬分離預(yù)處理環(huán)節(jié)
通常情況下，銅鉬分離工藝有抑鉬浮銅和抑銅浮鉬兩種方案，鑒于輝鉬礦更加易浮，大多數(shù)采用的是抑銅浮鉬方式。但當(dāng)進(jìn)行高銅低鉬礦的分離時(shí)，便應(yīng)當(dāng)考慮抑鉬浮銅工藝，因?yàn)橐帚~將產(chǎn)生高昂的藥劑費(fèi)用。另外，輝鉬礦有良好的可浮性，無(wú)機(jī)或有機(jī)小分子抑制劑不易發(fā)揮作用，這使得一些高分子抑制劑得以使用，如糊精、淀粉、腐殖酸、單寧酸等。目前，僅有美國(guó)SiverBe和Bingham采用糊精進(jìn)行抑鉬浮銅的工業(yè)實(shí)踐，采用這一工藝應(yīng)注意的是不能選用烴油類作捕收劑，原因在于烴油存在時(shí)糊精對(duì)輝鉬礦的抑制無(wú)效。另外，該工藝基建投資很大，流程較為復(fù)雜，不利于推廣應(yīng)用。
銅鉬分離主要包括分離前的預(yù)處理、分離中抑制銅礦物及銅鉬分離后的再富集。預(yù)處理主要有如下方式:
1)濃縮混合精礦，主要是脫除浮選銅鉬混合精礦中的殘余藥劑和起泡劑。劉子龍等人在烏努格吐山銅鉬礦選廠二期改建中強(qiáng)化應(yīng)用此項(xiàng)預(yù)處理，采用陶瓷過(guò)濾機(jī)作為銅鉬混合浮選后的濃縮設(shè)備，解決了鉬礦難以分離的現(xiàn)狀，得到品位57.75%的鉬精礦。雷貴春則采用旋流器對(duì)于德興銅礦混合銅鉬精礦進(jìn)行濃縮脫藥，鉬精礦品位提高0.63%，回收率提高11.14%，硫化鈉耗量降低32.17%。
2)加溫方式。對(duì)混合精礦加溫可使礦物表面的捕收劑分解，破壞疏水膜，蒸發(fā)礦漿中起泡劑。這樣銅礦物表面被氧化，可浮性下降，受到抑制，而對(duì)輝鉬礦的影響甚微，從而實(shí)現(xiàn)分離。目前，主要的加溫方式有加熱器、焙燒、吹蒸汽等，據(jù)證實(shí)，全球約40%的銅鉬選廠采取熱處理方式，這不僅可降低硫化鈉的用量，也使選礦指標(biāo)有明顯提高。
3)添加藥劑。主要為氧化性藥劑，如過(guò)氧化物、臭氧、氯氣、高錳酸鉀、氧氣等，以使銅礦物表面氧化而親水，附著的捕收劑被氧化分解。當(dāng)pH為10～11，礦漿中的O2可將黃銅礦氧化成S2O32－而使其受到抑制。Natarajan等人利用電化學(xué)測(cè)試驗(yàn)證了臭氧有效地氧化、分解黃銅礦表面捕收劑，且比氧氣的效果更好。因此，通過(guò)控制礦漿條件如通入氧氣、調(diào)節(jié)pH等，可抑制黃銅礦實(shí)現(xiàn)抑銅浮鉬，但應(yīng)注意的一點(diǎn)是氧化藥劑的量不宜過(guò)多，若過(guò)量的話其會(huì)影響下一步抑銅浮鉬單元中具有較強(qiáng)還原性的硫化鈉的抑制效果。
2.1.3銅鉬分離抑制環(huán)節(jié)
經(jīng)預(yù)處理后便可進(jìn)行銅鉬分離的工序，一個(gè)重要的方面就是浮選抑制劑的選擇。常用抑制劑可分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩類，無(wú)機(jī)物主要是諾克斯類、氰化物、硫化鈉類等，有機(jī)物則主要是巰基乙酸鹽等，單獨(dú)使用或混合使用均可。
1)氰化物。包括鋅氰化鈉、鐵氰化鈉等氰的絡(luò)合物。主要用于銅、鐵硫化礦的抑制，其目的是破壞黃原酸鹽，生成穩(wěn)定的氰的絡(luò)合物，其效果非常明顯，少量效率高，在金堆城選廠的生產(chǎn)應(yīng)用中，鉬精選階段加入氰化鈉0.05～0.06kg/t，便可得到銅小于0.5%的鉬精礦。但其有劇毒的問(wèn)題，特別是遇到含有金、銀等礦更不宜使用，選廠中此法的應(yīng)用逐漸減少。
2)諾克斯類。包括砷諾克斯藥劑、磷諾克斯藥劑，主要是銅鉛及鐵硫化物的有效抑制劑，用量少、反應(yīng)快、作用時(shí)間長(zhǎng)，美國(guó)謝里塔銅礦在蒸吹后加入磷諾克斯藥劑來(lái)抑銅浮鉬，得到的鉬精礦含鉬46%～50%、銅3%，鉬回收率為75%～78%。但是，諾克斯藥劑存在磷、砷會(huì)污染精礦，泡沫難以控制，污染環(huán)境的缺點(diǎn)。
3)硫化鈉類。主要是硫氫化鈉、硫化鈉、硫化銨等，研究證實(shí)主要起抑制作用的是硫化物水解生成的SH－。實(shí)際生產(chǎn)中采用較多的是硫化鈉和硫氫化鈉，比如，德興銅礦采用Na2S進(jìn)行抑銅浮鉬，選礦指標(biāo)就不錯(cuò)，但硫化鈉易被氧化失效，使用量過(guò)大，達(dá)80～100kg/t，藥劑費(fèi)比重相當(dāng)高，占據(jù)選鉬成本的85%。為此，美國(guó)皮馬選廠研究了用85%Na2S與15%(NH4)2S配比的方法，減少Na2S用量75%，提高了粗精礦中23.3%鉬品位，也存在運(yùn)輸麻煩、(NH4)2S價(jià)格貴的問(wèn)題。俄羅斯米哈諾布爾研究院則研發(fā)了氧吸收劑，其原理在于通過(guò)吸收礦漿中的氧，從而減弱硫化鈉的氧化，當(dāng)0.7MPa壓力、95℃，可吸收41%溶解氧的量，硫化鈉用量減少了2/3。
另一減少Na2S用量的方法是充氮，較早使用充氮工藝的是秘魯夸霍內(nèi)選廠，使用氣態(tài)氮，抑制劑NaHS減少70%，但存在缺少排氮裝置和預(yù)防措施的問(wèn)題。俄羅斯研究院設(shè)計(jì)了帶有除氣器的密閉型浮選機(jī)，并選擇卡扎蘭選廠進(jìn)行試驗(yàn)，使用初期硫化鈉用量就降低30%。國(guó)內(nèi)，北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院也選擇德興銅礦進(jìn)行了充氮工業(yè)試驗(yàn)，消減了60.55%硫化鈉量。值得注意的是硫化鈉、氰化鈉可很好地抑制黃銅礦，但對(duì)大量的輝銅礦及次生輝銅礦抑制效果不好。
4)巰基乙酸鹽類。特別是巰基乙酸，抑制效果好、用量少、污染小、選擇性高。萬(wàn)盛輝等通過(guò)硫化鈉法合成了巰基乙酸，并在德興銅礦進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，取得了良好的抑制劑效果，得到的鉬精礦品位51.53%，鉬精礦回收率79.89%，銅含量?jī)H為0.32%。
5)新型抑制劑。蔣玉仁等人合成了新型抑制劑DPS，試驗(yàn)表明其可明顯抑制黃銅礦、方鉛礦，但對(duì)輝鉬礦影響甚微，用量為巰基乙酸鈉的1/5和硫化鈉的1/10，且穩(wěn)定性好、合成路線簡(jiǎn)單，制備原料價(jià)格低。袁增偉則研究新型抑制劑CM1，對(duì)比巰基乙酸，CM1抑制效果更明顯，用量少(減少20g/L)，作用時(shí)間快，且對(duì)方鉛礦也有抑制效果。
2.1.4銅鉬分離精選環(huán)節(jié)
銅鉬分離后還要進(jìn)行下一步的鉬精選和銅精選，鉬一般要六次精選才可達(dá)到冶煉的要求。有時(shí)混浮精礦中會(huì)有部分鉬未完全解離，再磨工序是必然的，張恒旺對(duì)小寺溝銅鉬礦進(jìn)行工藝改進(jìn)，增加鉬精選前的再磨工序，鉬精礦品位達(dá)到46.49%，回收率為92.26%，比未再磨時(shí)分別提高了0.5%和3.97%。
銅精選則相對(duì)簡(jiǎn)單，一般一次精選即可，但異步混合浮選的技術(shù)值得一提，即先浮選易浮銅的浮選，再對(duì)難浮銅強(qiáng)化浮選(加混合黃藥)，混合兩步銅精礦，再磨再選。此技術(shù)在德興銅礦進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)，鉬銅回收率均有提高。朱穗玲等人研究了快速浮選，即優(yōu)先利用強(qiáng)選擇性捕收劑AP浮選單體銅粗顆粒及富連生體銅，再進(jìn)行銅鉬混浮及分離，銅精礦品位提高了0.89%，回收率提高了0.19%，此技術(shù)已在大山選廠應(yīng)用。
2.1.5銅鉬分離新技術(shù)與新設(shè)備
1)浮選柱的應(yīng)用
浮選柱優(yōu)點(diǎn)之一在于對(duì)難礦化細(xì)顆粒、細(xì)泥含量高的回收效果較好，銅鉬礦的特點(diǎn)就是嵌布粒度細(xì)、原礦品位低、伴生嚴(yán)重，需要細(xì)的磨礦粒度，加之過(guò)粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，分選變難，因而，可采用浮選柱替代部分浮選機(jī)提升分選效果。目前，應(yīng)用的浮選柱很多，如旋流-靜態(tài)微泡浮選柱、Jameson浮選柱、SFC型充填式靜態(tài)浮選柱等，馬子龍等人在新疆某銅鉬選廠改建中采用旋流-靜態(tài)微泡浮選柱作為銅鉬混合浮選、銅鉬分離、鉬精選的主要設(shè)備，銅鉬分離掃選和銅鉬混合浮選則采用浮選機(jī)，構(gòu)成機(jī)柱聯(lián)合浮選系統(tǒng)，回收指標(biāo)為鉬精礦品位50.59%，鉬回收率55.96%，銅精礦品位21.39%，銅回收率91.57%。
2)電位調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用
浮選電化學(xué)在銅鉬分離應(yīng)用方面也相當(dāng)有推動(dòng)作用，通過(guò)控制礦漿電位實(shí)現(xiàn)了不同硫化礦的順序浮選。Chander等人試驗(yàn)了利用外控電位法進(jìn)行電化學(xué)浮選分離輝鉬礦和輝銅礦，Krishnaswamy等人得出輝鉬礦天然可浮好是由于其傳導(dǎo)電子能力差，也就是礦漿電位變化對(duì)其影響不大，而黃銅礦浮選要求是氧化性礦漿，由此，可通過(guò)外控制礦漿的pH和電位來(lái)實(shí)現(xiàn)黃銅礦在還原性氛圍下受到抑制，而輝鉬礦仍可浮選，從而實(shí)現(xiàn)分離。這也解釋了添加硫化鈉創(chuàng)造還原性環(huán)境實(shí)現(xiàn)浮選以及硫化鈉用量大、且不穩(wěn)定的根本原因。孫傳堯等人對(duì)原礦銅品位0.709%的銅鉬礦進(jìn)行了電化學(xué)控制浮選的實(shí)踐研究，通過(guò)控制浮選pH和Ep改變鉬、銅、鐵硫化礦物可浮性實(shí)現(xiàn)分選，銅鉬混合精礦中銅品位25.88%，回收率85.61%，較常規(guī)浮選(無(wú)電化學(xué)控制)分別提高5.90%和0.67%。由此可見，電位調(diào)節(jié)技術(shù)是值得研究并應(yīng)用于實(shí)踐的。
2.2銅鉬的優(yōu)先浮選技術(shù)
對(duì)于低品位的鉬銅礦石，在保證鉬精礦的品位和回收率的同時(shí)，還要考慮銅的綜合回收，有時(shí)采用優(yōu)先浮選更為適宜。
戴新宇等人對(duì)西藏某銅鉬礦進(jìn)行了研究，該銅鉬礦中銅次生嚴(yán)重、氧化率高，黃銅礦嵌布粒度細(xì)，被脈石包裹現(xiàn)象嚴(yán)重，輝鉬礦嵌布在脈石裂隙和粒間，采用流程為優(yōu)先浮鉬，再磨分離銅鉬，浮鉬尾礦回收銅，鉬礦物的捕收劑為煤油+柴油，銅鉬分離抑制劑DY08，銅捕收劑OSN-43，選別結(jié)果為鉬精礦中鉬品位56.16%，含銅0.071%，回收率87.58%，銅精礦中銅品位21.84%，回收率75.93%，相比混合浮選節(jié)省成本10%。
2.3銅鉬的等可浮選技術(shù)
一般而言，優(yōu)先浮選與混合浮選都需要高堿度(石灰)實(shí)現(xiàn)銅鉬與硫的分離，石灰對(duì)鉬有抑制效果，不利于鉬的回收。等可浮選則可避免此類問(wèn)題，采用選擇性捕收劑，不使用或少用石灰，進(jìn)行銅鉬與硫的分離，對(duì)下一步的銅鉬分離及鉬精選干擾小，有利于獲得較優(yōu)的指標(biāo)。呼振峰在某銅鉬礦工藝研究中采用了等可浮選工藝，該礦鉬品位低，含黃鐵礦稍多。采用對(duì)黃鐵礦弱的捕收劑先進(jìn)行鉬銅等可浮選，銅鉬分離;再進(jìn)行銅硫混浮，強(qiáng)化浮銅分離銅硫的工藝流程，其中煤油和BK340作銅鉬等可浮捕收劑、BK901B+丁基黃藥作混浮銅硫捕收劑，結(jié)果為:鉬精礦品位48.85%，回收率68.96%，總銅精礦品位22.85%，回收率87.17%，硫精礦品位40.75%，回收率61.07%。優(yōu)先浮選與混合浮選選礦指標(biāo)相差不大，但是優(yōu)先浮選可以減少銅鉬分離時(shí)抑制劑用量、降低礦漿黏度、減少成本。
3銅鉬選冶聯(lián)合技術(shù)
對(duì)于多數(shù)鉬、銅共生的斑巖型銅鉬礦床，可采用浮選法處理。但處理某些難選銅鉬礦，可采用選冶聯(lián)合技術(shù)。比如，猶他州BinghamCanyon銅鉬礦，屬于斑巖型銅鉬礦，主要礦物為輝鉬礦、黃銅礦，滑石、絹云母含量大，礦石易泥化。傳統(tǒng)工藝為混合浮選，抑銅浮鉬，多次鉬精選，反浮選滑石，得到含鉬52.3%精礦，再氧化焙燒，回收率也僅有49.4%。浮選濕法冶金聯(lián)合技術(shù)得以提出，不同之處在于對(duì)銅鉬混合精礦進(jìn)行一次粗選，得到粗鉬精礦(鉬40.5%、銅3.6%)進(jìn)行氧壓氧化法處理，具體是將粗鉬精礦加水制得固體含量500g/L的料漿，置于高壓釜內(nèi)，再添加20g/L酸、15g/L氯化銅，設(shè)置釜內(nèi)溫度為150℃、壓力為1480kPa，浸出時(shí)間1h后過(guò)濾，濾餅為高品位鉬精礦(含銅僅0.1%)，濾液中含銅31.34g/L，銅浸出率96.2%。該工藝浸出壓力較低、溫度低，僅消耗少量CuCl2，可用于混合精礦的處理，指標(biāo)高，也減少了傳統(tǒng)銅鉬分離時(shí)抑制劑的消耗，降低成本。
4結(jié)語(yǔ)
混合浮選應(yīng)用于絕大部分銅鉬礦分離，有時(shí)優(yōu)先浮選、等可浮選也值得考慮的，關(guān)鍵在于原礦中銅和鉬的品位、嵌布粒度等特征會(huì)影響到藥劑用量、磨礦等環(huán)節(jié)，也就是選礦經(jīng)濟(jì)成本的高低和選礦指標(biāo)的好壞。
有效的預(yù)處理和抑制劑的選擇是銅鉬混浮再分離的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，濃縮、加溫、氧化可有效的破壞和脫掉藥劑，但不應(yīng)造成“二次污染”影響銅鉬分離，諾克斯類、氰化物、硫化鈉類等抑制效果不錯(cuò)，但存在“毒性”或用量過(guò)大的不足，巰基乙酸鹽類是較為有前景的，用量少效率高。開發(fā)新藥劑及組合用藥仍是值得努力的方向。
銅鉬分離新技術(shù)需要作進(jìn)一步的探索和研究，如電位控制技術(shù)、脈動(dòng)高梯度磁選等，特別是電位控制對(duì)減少抑制劑耗量、獲取較好的鉬銅浮選條件等較為有效，強(qiáng)化銅鉬礦磁性的不同實(shí)現(xiàn)分離的方法也需探索和改進(jìn)。
